(57)【要約】  本開示は、複数の溶液紡糸繊維を有する酵素送達システムに関する。水溶性ポリマー樹脂及び酵素から作製された溶液紡糸繊維。酵素は、溶液紡糸繊維に封入され、溶液紡糸繊維の総重量に基づいて０．１〜４０重量％の量で存在する。封入後の活性酵素のパーセントは、５０〜１００％である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）水溶性ポリマー樹脂、および
ｂ）酵素
を含む複数の溶液紡糸繊維を含む酵素送達システムであって、
前記酵素は、前記溶液紡糸繊維に封入され、前記溶液紡糸繊維の総重量に基づいて０．１〜４０重量％の量で存在し、
封入後の活性酵素のパーセントは、５０〜１００％であり、且つ、
前記溶液紡糸繊維の少なくとも一部は、２５ミクロン以下の繊維直径を有する、酵素送達システム。
【請求項２】
前記水溶性ポリマー樹脂は、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、グアーガム、アルギン酸、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、プルラン、ポリアスパラギン酸、ポリ乳酸、これらのコポリマー、又はこれらの混合物である、請求項１に記載の酵素送達システム。
【請求項３】
前記水溶性ポリマー樹脂は、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、プルラン、又はこれらの混合物である、請求項１に記載の酵素送達システム。
【請求項４】
前記溶液紡糸繊維は、２０〜５４％の結晶化度を有する、請求項１に記載の酵素送達システム。
【請求項５】
前記溶液紡糸繊維は、３５％未満の結晶化度を有する、請求項１に記載の酵素送達システム。
【請求項６】
前記酵素は、細胞又は細胞破片を実質的に含まない組成物で提供される、請求項１に記載の酵素送達システム。
【請求項７】
前記酵素は、ペルオキシダーゼ、グルコアミラーゼ、キシラナーゼ、ヘミセルロース、セルラーゼ、脂肪分解酵素、メタロ脂質酵素、ペクチン酸リアーゼ、メタロプロテイナーゼ、アマドリアーゼ、アラビノフラノシダーゼ、フィターゼ、イソメラーゼ、リパーゼ、ホスホリパーゼ、エステラーゼ、クチナーゼ、ペクチナーゼ、ケラタナーゼ、レダクターゼ、オキシダーゼ、フェノールオキシダーゼ、リポキシゲナーゼ、リグニナーゼ、プルラナーゼ、タンナーゼ、ペントサナーゼ、マラナーゼ、β−グルカナーゼ、アラビノシダーゼ、ヒアルロニダーゼ、コンドロイチナーゼ、デキストラナーゼ、トランスフェラーゼ、ラッカーゼ、マンナナーゼ、キシログルカナーゼ、又はこれらの混合物から選択される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の酵素送達システム。
【請求項８】
前記酵素は、ペルヒドロラーゼ、プロテアーゼ、アミラーゼ、又はこれらの混合物から選択される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の酵素送達システム。
【請求項９】
前記溶液紡糸繊維は、織布ウェブ、断片化織布ウェブ、不織布ウェブ、断片化不織布ウェブ、又は個々の繊維を形成する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の酵素送達システム。
【請求項１０】
前記水性組成物は、前記水性組成物の総重量に基づいて、７０重量％以下の水を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の酵素送達システムを含む水性組成物。
【請求項１１】
液体洗剤組成物の総重量に基づいて、７０重量％以下の水を含む前記液体洗剤組成物で使用され、且つ、前記酵素は、洗剤組成物での使用に適した任意の酵素である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の酵素送達システム。
【請求項１２】
前記酵素は、プロテアーゼ、アミラーゼ、又はこれらの混合物である、請求項１０に記載の酵素送達システム。
【請求項１３】
水性組成物が２０〜３０℃の温度であり、酵素送達システムが、前記水性組成物の総重量に基づいて、３５重量％以下の水を含む前記水性組成物に懸濁される２００日後に、酵素漏出は２１％以下である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の酵素送達システム。
【請求項１４】
水性組成物が２０〜３０℃の温度であり、酵素送達システムが、前記水性組成物の総重量に基づいて、３５重量％以下の水を含む前記水性組成物に懸濁される２００日後に、酵素漏出は１０％以下である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の酵素送達システム。
【請求項１５】
水性組成物が２０〜３０℃の温度であり、酵素送達システムが、前記水性組成物の総重量に基づいて、３５重量％以下の水を含む前記水性組成物に懸濁される２００日後に、酵素漏出は４％以下である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の酵素送達システム。
【請求項１６】
水性組成物が２０〜３０℃の温度であり、酵素送達システムが、前記水性組成物の総重量に基づいて、３５重量％以下の水を含む前記水性組成物に懸濁される１４日後に、酵素漏出は２１％以下である、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の酵素送達システム。
【請求項１７】
前記溶液紡糸繊維は、３０℃〜０℃の温度で水への７．７ｍｇ／ｍＬ以下の可溶性を有する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の酵素送達システム。
【請求項１８】
水性組成物が２０〜３０℃の温度であり、酵素送達システムが、前記水性組成物の総重量に基づいて、７０重量％以下の水を含む前記水性組成物に懸濁される３０分後に、酵素漏出は３２％未満である、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の酵素送達システム。
【請求項１９】
洗濯用事前塗布組成物の総重量に基づいて、７０重量％以下の水を含む前記洗濯用事前塗布組成物で使用される、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の酵素送達システム。
【請求項２０】
前記酵素の基質、メディエーター、又は補因子を更に含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の酵素送達システム。
【請求項２１】
前記封入された酵素の少なくとも９０重量％は、水性組成物を水で希釈して７０重量％を超える水を含んだ後に１５分未満の時間で０〜３０℃の範囲の温度で前記水性組成物に放出される、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の酵素送達システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年１２月３日に出願された米国特許出願第６２／２６２６１９号の利益を主張するものであり、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、一般的に、酵素送達システム、より詳細には繊維に封入された酵素に関する。
【背景技術】
【０００３】
通常、酵素は、様々な産業において触媒として必要とされる。しかしながら、酵素はその不安定性のために、用途及び保存寿命が限られている。一般的には、酵素活性は、保存又は加工中に減少し、多くのプロセスでその使用を困難にする。
【０００４】
酵素は、多くの場合に液体製剤で供給される。可溶性、取り扱いの利便性（例えば、分配、注入、ポンプ、又は混合）、及び典型的には水性プロセスである既存の製造プロセスとの適合性を含むいくつかの理由により、液体製剤が、多くの場合に好ましい。
【０００５】
酵素は、多くの場合に水性液体において生化学的に相対的に不安定である。酵素を安定化させるためにとられる工程なしに酵素を水性媒体に加えると、酵素は、典型的には水中で急速に変性される。酵素は、水中で加水分解することがあり、多くの場合に自分自体を分解し、又は存在し得るその他の酵素を分解する。水性状態では、望ましくない反応（例えば、タンパク質分解、基質の早すぎる触媒変換、補因子の喪失、酸化）が許容できない速度で多くの場合に起こる。又、水性酵素製剤は、長期保存中の、沈殿物、結晶、ゲル、又は濁りの形成を含む物理的不安定性の兆候を示すことがある。結果として、酵素活性の損失が、経時的に観察される。
【０００６】
固体粒子における酵素の封入は、当技術分野で知られているが、このような封入は、典型的には、それらを光学的に可視化し、沈降又は層状化しやすいようなサイズからなり、従って審美的及び機能的見地の両方において洗剤などの液体製品の製剤化に問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、沈降又は層状化しにくい酵素、特に水性組成物において、長期間の活性（保存寿命）を保持する酵素が必要とされている。又、封入された酵素が最終用途の製剤又は組成物において見えることのないいくつかの用途にとって望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、酵素送達システムに関し、このシステムは、
ａ）水溶性ポリマー樹脂、および
ｂ）酵素
を含む複数の溶液紡糸繊維を含み、この場合に酵素は、溶液紡糸繊維に封入され、溶液紡糸繊維の総重量に基づいて０．１〜４０重量％の量で存在し、封入後の酵素の活性は、５０〜１００％であり、且つ、溶液紡糸繊維の少なくとも一部は、２５ミクロン以下の直径を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】示されるように、水、エタノール、及び水とエタノールの混合物の溶液における溶液の総重量に基づいて０．０５重量％〜２．５重量％の範囲のＰＶＡ含量を有するポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維マットの可溶性挙動の上面図を示す。
【図２】酵素を含まない、水、プロピレングリコール、及び水とプロピレングリコールの混合物に入れられたＰＶＡ繊維マットの可溶性挙動の上面図及び側面図を示す。
【図３】ＰＶＡ繊維マットは、繊維マットの総重量に基づいて２．２重量％の封入されたペルヒドロラーゼ変異体を含む、水、プロピレングリコール、及び水とプロピレングリコールの混合物の溶液におけるＰＶＡ繊維マットの可溶性挙動の上面図及び側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
定義
本明細書において使用される場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「包含する（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「包含する（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語、或いはそれらのその他のいかなる変形も、非排他的な包含を網羅することを意図している。例えば、要素の一覧を含む、方法、プロセス、物品、又は装置は、それらの要素に必ずしも限定されず、明確に列挙されない、又はこのような、方法、プロセス、物品、又は装置に固有のその他の要素を包含することができる。更に、明確にそれとは反対を述べられない限り、「又は（ｏｒ）」は、包括的な「又は」を意味し、排他的な「又は」を意味しない。例えば、条件Ａ又はＢは、以下のいずれか１つによって満たされる：Ａが真であり（又は存在し）且つＢが偽である（又は存在しない）、Ａが偽であり（又は存在せず）且つＢが真である（又は存在する）、並びにＡ及びＢの両方ともが真である（又は存在する）。
【００１１】
又、「１つの（ａ）」又は「１つの（ａｎ）」の使用は、本発明の要素及び成分を記載するために用いられる。これは、便宜上、及び本発明の一般的な意味を与えるために行われるにすぎない。この記載は、１つ又は少なくとも１つを含むように読まれるべきであり、又、単数は、明らかにそうではないことを意味していない限り、複数を包含する。
【００１２】
本明細書において使用される場合、「繊維（ｆｉｂｅｒ）」又は「繊維（ｆｉｂｅｒｓ）」という用語は、少なくとも５のアスペクト比（Ｌ／Ｄ）を有する任意の構造（例えば、マトリックス又は被覆された構造）を意味することを意図する。
【００１３】
本明細書において使用される場合、「ウェブ」、「繊維マット」、「繊維マトリックス」という用語は、繊維が１つ以上の点で互いに近接又は接触している２つ以上の繊維を含む構造を意味することを意図する。
【００１４】
本明細書において使用される場合、「溶液紡糸された」又は「溶液紡糸する」という用語は、ポリマー組成物の溶液を紡糸口金又は紡糸パックから押し出して流体の微細な流れを形成することによる繊維の形成を意味することを意図し、乾式紡糸及び湿式紡糸の両方を含む。乾式紡糸では、ポリマー溶液ジェットは、不活性ガス、典型的には空気の流れを横切り、溶媒を蒸発させる。湿式紡糸は、ポリマー溶液ジェットが、ポリマー溶媒と混和性であるがポリマーを溶解しない液体溶媒又は溶液の流れを横切ること以外、乾式紡糸と同様である。又、「溶液紡糸された」又は「溶液紡糸する」という用語は、ポリマー溶液からの電界紡糸、又はポリマー溶液からの電気ブロー、又はポリマー溶液からの遠心紡糸を含むことを意図する。
【００１５】
本明細書において使用される場合、「封入された（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ）」、「封入する（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅ）」、「封入する（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｓ）」、「封入（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）」という用語、又はその他の同様の用語は、活性物質（例えば、酵素）を別の材料（例えば、ポリマーマトリックス）で少なくとも部分的に又は完全に取り囲む又は結合して、例えば、水性組成物内の活性物質の放出を防止又は制御することを意味する。
【００１６】
本明細書において使用される場合、「封入効率」という用語は、出発となる紡糸溶液に含まれる酵素固体の総質量に対して、送達システムに組み込まれる酵素固体（活性及び不活性）の質量パーセントを意味する。
【００１７】
本明細書において使用される場合、「酵素ペイロード（ｐａｙｌｏａｄ）」又は「酵素活性」という用語は、送達システムに封入される活性酵素の質量濃度を意味する。これは活性ユニットで表されることができるが、好ましくは、ｍｇ／ｇ（送達システムのグラム当たりのｍｇの活性酵素）のユニットで重量測定的に表される。
【００１８】
「封入収率」という用語は、封入後に送達システムから回収される活性酵素の質量パーセントである。１００％の理論封入収率を達成する送達システムのペイロードは、「理論ペイロード」として知られている。
【００１９】
本明細書において使用される場合、「断片化されたウェブ」又は「断片化された不織布ウェブ」又は「断片化された織布ウェブ」という用語は、機械的に（例えば、粉砕によって）又は化学的に、より大きなウェブから剥がされた繊維のウェブを意味することを意図し、この場合に、断片化は、化学薬品（部分溶解による例）、又は機械的及び化学的手段の組み合わせによって実施される。断片化されたウェブは、肉眼で粉末又は粒子又は粉末状の微粒子の形態であることができるが、高分解能顕微鏡（例えば、走査型電子顕微鏡）を用いて見ると、断片化したウェブは、形態において繊維状に見える。
【００２０】
本明細書において使用される場合、「懸濁」又は「懸濁された」という用語は、不連続な固相（例えば、繊維）が連続した液相内で分散される２相系を意味する。
【００２１】
本開示の目的において「可溶である」又は「可溶性」という用語は、分子レベルで溶液に完全に溶解する又は溶液に部分的に溶解することを意味することを意図する。「部分的に溶解する」とは、遠心分離から生じる上清に存在する材料（例えば、ポリマー）の量又は割合を意味する。可溶性は、例えば、材料を含む水性懸濁物を遠心分離した後に上清に残存する材料（例えば、ポリマー）を測定することによって測定することができる（例えば、材料は、酵素を有する又は有しない繊維マットなどの複数の溶液紡糸繊維であることができる）。
【００２２】
「溶解」又は「溶解する」という用語、或いは本明細書で使用される同様の用語は、溶液紡糸繊維又は繊維送達システムが可溶になるプロセスを意味する。
【００２３】
量、濃度、或いはその他の値又はパラメーターが、範囲、又はより高い値及びより低い値の一覧として示される場合、これは、範囲を別個に開示しているか否かに関わらず、任意の上限範囲又は値、及び任意の下限範囲又は値の任意の対から形成されたすべての範囲を具体的に開示していると理解されたい。ある範囲の数値が本明細書において列挙される場合、特に明記しない限り、その範囲は、その終点、並びにその範囲内のすべての整数及び分数を包含することを意図している。数値は、提供される有効数字の数の精度を有するものとして理解される。例えば、数１は、０．５〜１．４の範囲を包含すると理解され、一方、数１．０は、明示された範囲の終点を含む、０．９５〜１．０４の範囲を包含すると理解される。本発明の適用範囲が、範囲を明確にする時に列挙された具体的な値に限定されることは意図されない。
【００２４】
特定のポリマーの記載において、出願人らは、それらを作製するために使用されるモノマー又はそれらを作製するために使用されるモノマーの量により、場合によりポリマーを参照することが理解されるべきである。このような記載は、最終ポリマーを記載するために使用される特定の命名法を包含しなくてもよく、又は、プロダクト−バイ−プロセス用語を包含しなくてもよく、モノマー及び量に対するこのような言及は、文脈が別のやり方で示さない又は暗示しない限り、ポリマーがそれらのモノマーから作製されることを意味するものとして解釈されるべきである。
【００２５】
本明細書における材料、方法、及び実施例は例示に過ぎず、特に言及される場合を除き、限定することは意図されない。本明細書に記載したものと類似する又は同等の方法及び材料を使用することができるが、適切な方法及び材料が本明細書に記載される。
【００２６】
本開示は、酵素送達システムに関する。酵素送達システムは、複数の溶液紡糸繊維を含む。溶液紡糸繊維は、水溶性高分子樹脂及び酵素を含む。酵素は、溶液紡糸繊維に封入される。本開示の酵素送達システムは、優れた封入効率、経時的な低い酵素漏出を有し、酵素は活性を保持する。
【００２７】
繊維
本開示において有用な繊維は、水溶性樹脂又は水溶性樹脂の混合物を使用して生成される。それぞれの量は水性組成物における所望の可溶性を達成するように調整されるように（迅速な放出又は制御された放出）、繊維は、少なくとも１つの水溶性樹脂と非水溶性樹脂の混合物を用いて生成することができる。
【００２８】
一実施形態においては、本発明の酵素送達システムに有用な水溶性ポリマー樹脂は、水性組成物の総重量に基づいて約７０重量％までの水を含む水性組成物において封入された酵素の放出又は漏出（以下に更に詳細に記載される望ましい漏出）を防止又は阻害するように、繊維形態における場合に、限定された可溶性を有するものである。しかしながら、このような水性組成物を水で希釈して、９０重量％を超え１００重量％の水に近い水濃度（洗濯機に入れられる条件など）をもたらす場合、酵素送達システムにおける水溶性ポリマー樹脂は、水への十分な可溶性を有し、その中に封入された総活性酵素の少なくとも約８０重量パーセントの放出をもたらし、その他の実施形態においては、酵素送達システムに封入された総活性酵素の９０重量％〜１００重量％の放出をもたらす。
【００２９】
いくつかの実施形態においては、水溶性樹脂は水溶性ポリマー樹脂である。いくつかの実施形態においては、水溶性ポリマー樹脂は、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、グアーガム、アルギン酸、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、プルラン、ポリカプロラクタム、ポリアスパラギン酸、ポリ乳酸、又はこれらの混合物から選択される。別の実施形態においては、水溶性ポリマー樹脂は、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、プルラン、又はこれらの混合物から選択される。
【００３０】
更に別の実施形態においては、水溶性ポリマー樹脂は、完全に加水分解されたポリビニルアルコールである。完全に加水分解されるとは、９８％以上、加水分解されることを意味することを意図する。更に別の実施形態においては、水溶性ポリマー樹脂は、２０〜５４％の結晶化度を有する完全に加水分解されたポリビニルアルコールである。別の実施形態においては、水溶性ポリマー樹脂は、以下：２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、及び５４％のいずれか２つの間の、及び場合によりこれらを含む、結晶化度を有する完全に加水分解されたポリビニルアルコールである。更に別の実施形態においては、水溶性ポリマー樹脂は、３５％未満の結晶化度を有する完全に加水分解されたポリビニルアルコールである。更に別の実施形態においては、水溶性ポリマー樹脂は、３０％未満の結晶化度を有する完全に加水分解されたポリビニルアルコールである。
【００３１】
いくつかの実施形態においては、水溶性樹脂は、多糖、又は繊維に溶液紡糸することができる任意のその他の天然樹脂である。
【００３２】
その他の活性剤と同様に、いくつかの酵素は、溶融紡糸繊維に必要な高い温度に耐えることができない。本開示の繊維は、溶液紡糸繊維である。いくつかの実施形態においては、溶液紡糸繊維は乾式紡糸される。いくつかの実施形態においては、溶液紡糸繊維は湿式紡糸される。いくつかの実施形態においては、溶液紡糸繊維は電界紡糸される。いくつかの実施形態においては、溶液紡糸繊維は遠心紡糸される。更に別の実施形態においては、溶液紡糸繊維は電気ブローされる。「電気ブローされる」又は「電気ブロー」又は「電気ブロー紡糸」という用語は、相互に交換して使用されることができ、ポリマー酵素溶液を紡糸ノズルに向けて供給し、紡糸ノズル又は紡糸口金を介してポリマー溶液を吐出することを意味することを意図し、これは、紡糸ノズルの下端を介して圧縮空気を注入し、典型的にはウェブの形態で紡糸された繊維を収集する間に、高電圧に課される。電気ブロー技術の例は、例えば、米国特許第７，６１８，５７９号明細書及び第７，５８２，２４７号明細書に開示されており、これらの開示の全ては、参照により本明細書に組み込まれる。
【００３３】
いくつかの実施形態においては、溶液紡糸繊維の少なくとも一部は、２５ミクロン以下の直径を有する。別の実施形態においては、溶液紡糸繊維の少なくとも一部は、２０ミクロン以下の直径を有する。別の実施形態においては、溶液紡糸繊維の少なくとも一部は、５ミクロン以下の直径を有する。別の実施形態においては、溶液紡糸繊維の少なくとも一部は、４ミクロン以下の直径を有する。別の実施形態においては、溶液紡糸繊維の少なくとも一部は、１ミクロン以下の直径を有する。
【００３４】
いくつかの実施形態においては、溶液紡糸繊維は、以下：０．３０、０．３３、０．４０、０．５０、０．６０、０．７０、０．８０、０．９０、１．００、１．１０、１．２０、１．３０、１．３４、１．４０、及び１．５０ミクロンのいずれか２つの間の、及び場合によりこれらを含む、平均繊維直径を有する。いくつかの実施形態においては、溶液紡糸繊維は、０．３０〜１．５０ミクロンの平均繊維直径を有する。いくつかの実施形態においては、溶液紡糸繊維は、０．３３〜１．３４ミクロンの平均繊維直径を有する。
【００３５】
いくつかの実施形態においては、溶液紡糸繊維は、１ミクロン以下の平均繊維直径を有する。いくつかの実施形態においては、溶液紡糸繊維は、０．８５ミクロン以下の平均繊維直径を有する。いくつかの実施形態においては、溶液紡糸繊維は、０．４２ミクロン以下の平均繊維直径を有する。いくつかの実施形態においては、溶液紡糸繊維は、０．３４ミクロン以下の平均繊維直径を有する。
【００３６】
いくつかの実施形態においては、溶液紡糸繊維の少なくとも１５％は、０．８１ミクロン以下の平均繊維直径を有する。別の実施形態においては、溶液紡糸繊維の少なくとも３０％は、０．８１ミクロン未満の平均繊維直径を有する。別の実施形態においては、溶液紡糸繊維の少なくとも３４％は、０．８１ミクロン未満の平均繊維直径を有する。別の実施形態においては、溶液紡糸繊維の少なくとも５０％は、０．８１ミクロン未満の平均繊維直径を有する。
【００３７】
別の実施形態においては、溶液紡糸繊維の少なくとも９５％は、０．３１ミクロン以下の平均繊維直径を有する。別の実施形態においては、溶液紡糸繊維の少なくとも９８％は、０．３１ミクロン以下の平均繊維直径を有する。
【００３８】
いくつかの実施形態において、本開示の溶液紡糸繊維は、繊維マット又はウェブの形態で収集される。
【００３９】
繊維可溶性
水溶性ポリマー樹脂から作製された前述で開示された平均直径を有する溶液紡糸繊維は、水性組成物の総重量に基づいて７０％までの水を有する水性組成物に溶解しなかったことは驚くべきことであった。又、本開示の溶液紡糸繊維は、７０％を超える水及び３０〜０℃の温度を有する水性組成物に可溶であったことは驚くべきことであった。
【００４０】
沈降又は層化を起こしにくい酵素の必要性に加えて、冷水洗浄技術として知られている３０℃未満の温度で水に可溶である封入された酵素の必要性が非常に高い。洗濯用洗剤では、水の温度の要件の低下が、水の加熱に伴うエネルギーの節約に大きな影響を与える可能性がある。２０１０年の英国政府の見積もりによると、平均的な英国の洗濯機は、年当たり２７０の洗浄サイクルで使用され、それぞれのサイクルは１６リットルの水を使用する（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｏｕｎｃｉｌ，ＵＫ）。その水を加熱する費用（２０１０年１０ポンド／ｋＷｈ及び２．４Ｍ世帯を仮定）は、約１８４ＭＭポンド、又は米ドルで２８８ＭＭ（現在の為替レートで）と推定される。更に、２００７年の見積もりによれば、洗浄温度を４０℃から３０℃に下げると、１）世帯の洗浄当たりの電力において約３０％、２）デンマークでは約６５００万ｋＷｈ、１５，０００世帯の年間消費量に対応、並びに３）ヨーロッパでは約４０億ｋＷｈが節約できる。
【００４１】
冷水温度洗浄の１つの解決策は、液体洗剤製剤の使用である。液体製剤は、冷水で良好に作用し、冷水での粉末の凝集及び不十分な溶解の初期の問題を解決する一方、液体製剤はそれ自体の問題を提起する。かなりの量の水を含む液体製剤では、製品パッケージは大きく、重く、かさばることになり、高い輸送費用を必要とする。更に、液体洗剤パッケージは、店舗での大きな容積の表示スペースと、購入後の消費者による対応する保管を必要とする。
【００４２】
現行の洗剤製剤は、試剤の複雑な混合物であるが、洗浄組成物の観点からは、一般的には、以下の１つ以上を含む：１）布地ベースの汚れを可溶化する１つ以上の界面活性剤、２）１つ以上のビルダー、３）１つ以上の再付着防止剤、４）汚れを消化する１つ以上の酵素、５）１つ以上の非水性溶媒（プロピレングリコールなど）、６）水、及び７）着色された汚れの親水性を増加させる分解するための１つ以上の漂白剤。本開示の一実施形態においては、酵素送達システムは、洗剤が洗濯用又は皿用の液体である前述の洗浄組成物に有用である。より低い温度（３５℃未満）での洗浄は、布地又は家庭用品から脂肪及び油を除去する問題を提起する。これは、脂肪及び油を分解する酵素を液体製剤で使用することによって対処することができるが、対処する必要がある要素は、これらの酵素と製剤におけるその他の酵素及びその他の成分との不適合性である。不適合性の問題を解決するために、通常、酵素及び成分は、粉末又はフィルムに封入され、この場合に、封入剤は、通常、水溶性ポリマーであり、サイズの寸法は、ミクロン以上である。しかしながら、これらの寸法では、典型的には、室温（２０〜２６℃）で、又は世界のその他の地域での寒い季節（１〜２０℃）の間の典型的な室温より低いところで、ポリマーの可溶性及び溶解速度が制限されるため、これらの製剤は、典型的には、周囲温度を超える水を効果的にする必要がある。本開示は、冷水温度（例えば、約０〜約３０℃）で可溶である繊維マトリックスに封入された酵素を提供することによってこの問題に対処する。
【００４３】
酵素を有する及び有さないポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維マトリックス（本明細書において「ウェブ」又は「繊維マット」とも称される）は、様々な含水量の水−プロピレングリコール及び水−エタノール混合物を含む、水及び水−有機溶媒混合物における様々な可溶性及び断片化挙動を有することができる。これらの挙動は、繊維のサイズ及び繊維の結晶化度に関連し、酵素の漏出に影響を及ぼす。
【００４４】
水におけるＰＶＡの可溶性は、ＰＶＡの加水分解度によって影響を受けることが知られている（Ｂｒｉｓｃｏｅ  Ｂ，Ｌｕｃｋｈａｍ  Ｐ，Ｚｈｕ  Ｓ．Ｔｈｅ  ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｆ  ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｂｏｎｄｉｎｇ  ｕｐｏｎ  ｔｈｅ  ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ  ｏｆ  ａｑｕｅｏｕｓ  ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ）ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．Ｐｏｌｙｍｅｒ．２０００；４１：３８５１−３８６０）。加水分解度が増加するにつれて、疎水性アセテート基の量が減少することから、従ってＰＶＡの可溶性が増加する。一般的には、７０％未満の加水分解度でのＰＶＡは、不溶性になる。７０％を超えて加水分解度を増加させると、ＰＶＡの可溶性は、ポリマーを高結晶性にする強力な鎖間及び鎖内水素結合の非常に強い効果のために、ＰＶＡの可溶性が低下し始める最大（約９０％）まで増加する。ＰＶＡ繊維マットに封入された酵素の場合、封入された酵素の漏出は、ＰＶＡのポリマー結晶化度及びＰＶＡの繊維サイズによって制御されることができることが見出された。
【００４５】
繊維の％結晶化度は、当業者に公知の技術に従って動的走査型熱量測定（ＤＳＣ）を用いて決定することができる。ＰＶＡ繊維及び粉末の結晶化度は、ＴＡ  ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＱ１０００  Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ  ＤＳＣを用いて実施例６に記載の手順に従って決定した。
【００４６】
いくつかの実施形態においては、溶液紡糸繊維は、２０％〜５４％の結晶化度を有する。いくつかの実施形態においては、溶液紡糸繊維は、２０％〜５４％の結晶化度を有し、水溶性ポリマー樹脂は、完全に加水分解されたポリビニルアルコールである。
【００４７】
いくつかの実施形態においては、溶液紡糸繊維は、３５％未満の結晶化度を有する。いくつかの実施形態においては、溶液紡糸繊維は、３５％未満の結晶化度を有し、水溶性ポリマー樹脂は、完全に加水分解されたポリビニルアルコールである。
【００４８】
本出願で有用な溶液紡糸繊維に使用することができる適切なＰＶＡの例としては、ＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８及びＥＬＶＡＮＯＬ  ７０−３０が挙げられる。ＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８は、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）と、別のモノマーとの９８〜９８．８％加水分解されたコポリマーであり、Ｋｕｒａｒａｙ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から入手可能である。ＥＬＶＡＮＯＬ  ７０−０３は、９８〜９８．８％加水分解されたＰＶＡ（ポリビニルアルコール）であり、同じくＫｕｒａｒａｙ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から入手可能である。
【００４９】
実施例６に更に記載するように、ＰＶＡ繊維マットの水における可溶性挙動を、製造業者から得られたままのＰＶＡ粉末と比較して、目視検査により且つ定量的に決定した。製造業者から得られたままのＥＬＶＡＮＯＬ  ７０−０３及びＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８はともに、室温及び低温で水に溶解又は分解しない。
【００５０】
繊維に変換すると、水におけるポリビニルアルコール繊維の急速な断片化及び最終的な視覚的消失があることが意外にも発見された。
【００５１】
繊維の可溶性挙動は、実施例６に記載の手順に従って定量的に決定され、この場合に、既知の量の繊維を、制御された温度及び繊維濃度で０重量％の水／１００重量％のプロピレングリコールから１００重量％の水／０重量％のプロピレングリコールまでの範囲の、水とプロピレングリコールからなる溶液に入れた。この溶液を所望の温度で所望の時間保持し、次いで遠心分離し、上清を、刊行されたジャーナルの論文「Ｓｉｍｐｌｅ  ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ  ｉｎ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  ｔｙｐｅｓ  ｏｆ  ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ，Ｌ．Ｐｒｏｃｈａｚｋｏｖａ，Ｙ．Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ−Ｍｕｎｏｚ，Ｊ．Ｐｒｏｃｈａｚｋａ，Ｊ．Ｗａｎｎｅｒａ，２０１４，Ｉｎｔｅｒｎ．Ｊ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．，９４，３９９−４１０」に記載される分光光度法を用いてＰＶＡ含量について分析した。この方法は、以下を含む上記の刊行物に前述されるＰｒｉｔｃｈａｒｄ方法によるヨウ素との複合化に基づく：Ｉ．Ｆ．Ａｌｅｋｓａｎｄｒｏｖｉｃｈ  ａｎｄ  Ｌ．Ｎ．Ｌｙｕｂｉｍｏｖａ，Ｆｉｂｒｅ  Ｃｈｅｍ．２４，１５６（１９９３）；Ｄ．Ｐ．Ｊｏｓｈｉ，Ｙ．Ｌ．Ｌａｎ−Ｃｈｕｎ−Ｆｕｎｇ  ａｎｄ  Ｊ．Ｇ．Ｐｒｉｔｃｈａｒｄ，Ａｎａｌ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ．１０４，１５３（１９７９）；Ｙ．Ｍｏｒｉｓｈｉｍａ，Ｋ．Ｆｕｊｉｓａｗａ  ａｎｄ  Ｓ．Ｎｏｚａｋｕｒａ，Ｐｏｌｙｍ．Ｊ．１０，２８１（１９７８）；Ｊ．Ｇ．Ｐｒｉｔｃｈａｒｄ  ａｎｄ  Ｄ．Ａ．Ａｋｉｎｔｏｌａ，Ｔａｌａｎｔａ．１９，８７７，１９７２）。
【００５２】
実施例６に記載されるように、水に入れられたＰＶＡ繊維マットは、室温（約２５℃）で２分以内、１５℃で２．５〜５分、１０℃で３〜７分、５℃で５〜１０分、０℃付近で１０分〜２０分、肉眼でもはや見えなかった。いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、ＰＶＡ粉末と比較したＰＶＡ繊維の高い表面積及び繊維のＰＶＡ鎖の結晶化度の低下という２つの可能性のある要因が、これに起因している可能性がある。繊維マットの可溶性の特性は、冷水洗濯用洗剤用途を含む冷水洗浄技術において有利に使用することができる。
【００５３】
いくつかの実施形態においては、溶液紡糸繊維は、３０〜０℃の温度で水への７．７ｍｇ／ｍＬ以下の可溶性を有する。いくつかの実施形態においては、完全に加水分解されたポリビニルアルコールの溶液紡糸繊維は、３０〜０℃の温度で水への７．７ｍｇ／ｍＬ以下の可溶性を有する。
【００５４】
酵素
使用される酵素は、酵素送達システムの所望の使用に依るであろう。いくつかの実施形態においては、酵素送達システムは、抗菌用途に使用されることができる。別の実施形態においては、酵素送達システムは、これらに限定されるものではないが、ガラス、木材又は金属の漂白組成物又は消毒組成物、皿用洗剤、洗濯用洗剤、接触溶液、練り歯磨き等などの洗浄組成物に使用することができる。
【００５５】
いくつかの実施形態においては、酵素は、ペルオキシダーゼ、グルコアミラーゼ、キシラナーゼ、ヘミセルラーゼ、セルラーゼ、脂肪分解酵素、メタロ脂質酵素、ペクチン酸リアーゼ、メタロプロテイナーゼ、アマドリアーゼ、アラビノフラノシダーゼ、フィターゼ、イソメラーゼ、リパーゼ、ホスホリパーゼ、エステラーゼ、クチナーゼ、ペクチナーゼ、ケラタナーゼ、レダクターゼ、オキシダーゼ、フェノールオキシダーゼ、リポキシゲナーゼ、リグニナーゼ、プルラナーゼ、タンナーゼ、ペントサナーゼ、マラナーゼ、β−グルカナーゼ、アラビノシダーゼ、ヒアルロニダーゼ、コンドロイチナーゼ、デキストラナーゼ、トランスフェラーゼ、ラッカーゼ、マンナナーゼ、キシログルカナーゼ、又はこれらの混合物からなる群から選択される。
【００５６】
いくつかの実施形態においては、酵素の混合物を使用することができる。別の実施形態においては、酵素は、ペルヒドロラーゼ、プロテアーゼ、アミラーゼ、又はこれらの混合物である。
【００５７】
いくつかの実施形態においては、酵素は、エステラーゼ、セリンヒドロラーゼ、アシルトランスフェラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、アリールエステラーゼ、ペクチナーゼ、カタラーゼ、又はこれらの混合物から選択される。
【００５８】
いくつかの実施形態において、酵素は、溶液紡糸繊維の総重量に基づいて、０．１〜４０重量％の量で存在する。いくつかの実施形態においては、酵素は、以下：溶液紡糸繊維の総重量に基づいて、０．１、０．５、１、２、３、４、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、及び４０重量％のいずれか２つの間の及びこれらを含む量で存在する。別の実施形態においては、酵素は、溶液紡糸繊維の総重量に基づいて、０．１〜３０重量％の量で存在する。別の実施形態においては、酵素は、溶液紡糸繊維の総重量に基づいて、０．１〜１５重量％の量で存在する。いくつかの実施形態においては、酵素は、以下：溶液紡糸繊維の総重量に基づいて、０．１、０．５、１、２、３、４、５、１０、及び１５重量％のいずれか２つの間の及びこれらを含む量で存在する。
【００５９】
当業者は、これらに限定されるものではないが、溶液紡糸繊維への封入から利益を得る、並びに水溶性ポリマー樹脂から作製された溶液紡糸繊維への封入から利益を得る、タンパク質、核酸分子、ペプチド、酵母、又は細菌などの、酵素に加えて、その他の活性剤の封入を想定することができる。
【００６０】
多くの場合に、洗剤組成物は、酵素感受性の汚れ、汚物、及び沈着物の分解及び除去を助けるための酵素（例えば、プロテアーゼ）を含む。液体洗剤組成物に包含されるための酵素は周知であり、これらに限定されるものではないが、プロテアーゼ、アミラーゼ、セルラーゼ、リパーゼ、キシラナーゼ、マンナナーゼ、クチナーゼ、ペクチナーゼ、オキシダーゼ又はこれらの混合物などの、洗剤組成物での使用に適した任意の酵素であることができる。洗剤用途に特に適した酵素は、ズブチリシンなどのプロテアーゼ、及びバチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）種由来のものなどのアミラーゼである。
【００６１】
酵素を含む製剤又は組成物、特に高レベルの界面活性剤及び水を含む液体洗剤は、経時的な酵素活性の低下の問題を受ける。界面活性剤、例えば、硫酸アルキルは、酵素を失活させ、それらを不活性にする傾向がある。結果として、洗剤は、有効期限を有する場合があり、且つ／又は、貯蔵寿命を延ばすために高価な酵素の量を増やして加える必要がある。従って、本開示の酵素送達システムは、液体洗剤組成物などの液体洗浄組成物に使用するのによく適している。
【００６２】
封入効率は、紡糸において出発となる溶液に含まれた酵素固体（活性及び不活性）の総質量に基づいて、酵素送達システムに封入される酵素固体（活性及び不活性）の質量パーセントである。封入効率は、以下のように計算することができる。
【数１】
2019502373.tif 000003
【００６３】
より高い封入効率パーセントは、より多くの量の出発となる酵素が封入されたことを意味する。例えば、１００％の効率は、出発となる溶液の全ての酵素が繊維に封入されたことを意味する。本明細書おける実施例１に更に記載するように、封入効率は９５％±１０％であり得ることが判明した。観察されたものと１００％の効率との間の差は、統計的誤差又はランダムな誤差の範囲内にあり得ると考えられる。従って、本明細書に記載の酵素封入の方法は、噴霧乾燥及び流動床プロセスなどの酵素のための従来の封入方法より効率的であり得る。
【００６４】
酵素活性及び漏出
又、封入後の酵素活性（酵素ペイロード）を保持することが有利である。「酵素ペイロード」又は「酵素活性」という用語は、送達システムに封入される活性酵素の質量濃度を意味する。典型的には、これは、送達システムの総質量当たりの活性酵素の質量として表される。本明細書に記載の「封入後の％酵素活性」という用語は、活性酵素の封入収率を意味する。「封入後の％酵素活性」又は「封入収率」は、パーセントとして表される封入前の出発となる酵素活性又は出発となる酵素ペイロードで割った封入後の酵素活性又は酵素ペイロードである。封入前の出発となる酵素活性又は出発となる酵素ペイロードは、理論ペイロードと称されることがある。封入された酵素の酵素活性は、当業者に周知の技術を用いて決定することができる。本明細書における酵素活性は、すべての酵素が放出される、又は例えば激しく攪拌して（例えば、４０００を超える相対的な遠心力によるなど）利用可能にされ、次いで酵素についてアッセイされる、適切な液体に酵素送達システム（例えば、封入された酵素を有する繊維マット）に加えることによって決定された。この決定の例は、ＡＡＰＦ−ｐＮＡアッセイを使用して、ＰＶＡの溶液紡糸繊維に封入されたプロテアーゼの酵素活性を測定した実施例３及び表７に見出される。
【００６５】
いくつかの実施形態においては、封入後の活性酵素のパーセントは、以下：５０、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５〜１００％のいずれか２つの間であり、且つこれらを含む。
【００６６】
いくつかの実施形態においては、封入後の活性酵素のパーセントは、５０〜１００％又は６０〜１００％である。別の実施形態において、封入後の活性酵素のパーセントは、６５〜９５％である。別の実施形態においては、封入後の酵素活性は、２０ｍｇ／ｇの所定の酵素ペイロードに基づいて、１３〜２０ｍｇ／ｇである。別の実施形態においては、封入後の酵素活性は、以下：２０ｍｇ／ｇの所定の酵素ペイロードに基づいて、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、及び２０ｍｇ／ｇのいずれか２つの間であり、且つこれらを含む。
【００６７】
本明細書における実施例３に更に記載されるように、封入後の活性酵素のパーセントは、ＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８の溶液紡糸繊維に封入されたプロテアーゼにおいて少なくとも９５％であることが判明した。封入後の活性酵素のパーセントは、プロテアーゼを封入したＥＬＶＡＮＯＬ  ７０−０３において少なくとも６５％であった。ＥＬＶＡＮＯＬ  ７０−０３に封入されたプロテアーゼの活性の低下は、ＥＬＶＡＮＯＬ  ７０−０３が溶液に残るように、酵素及びＥＬＶＡＮＯＬ  ７０−０３の紡糸溶液を３０〜４０℃の温度に加熱することによるものである可能性がある。
【００６８】
又、経時的に繊維から漏出する酵素の量は、その貯蔵中に最小限にされることが望ましい。又、酵素放出は所望の要因（ｔｒｉｇｇｅｒ）でのみ起こることが望ましい。
【００６９】
本明細書において使用される場合、酵素漏出は、送達システムから放出される活性酵素の量又は割合（重量パーセントとして表すことができる）を意味する。本明細書の開示においては、酵素漏出は、通常、送達システム（例えば、溶液紡糸繊維の送達システム）に封入された活性酵素の元の質量に対する漏出した活性酵素の質量パーセントとして表される。
【００７０】
酵素送達システムの酵素漏出は、既知の量の活性酵素（即ち、初期酵素ペイロード）を有する既知の量の酵素送達システムを採取し、酵素送達システムを水性組成物に投与することによって決定することができる。水性組成物は、温度などの異なる条件下で保存され、次いで、水性組成物への酵素漏出における所定の時点で分析されることができる。水性組成物への漏出は、当業者に公知の技術によって決定することができる。例えば、酵素漏出は、酵素送達システムを含む水性組成物を穏やかな条件（例えば、約１０００の相対遠心力）で遠心分離してバルク水性組成物から粒子を分離した後に残る、得られた上清の酵素活性を測定することによって決定することができる。前述のように、酵素漏出の分析は、所定の時点及び水性組成物の様々な貯蔵条件下で実施することができる。
【００７１】
酵素漏出を測定することの特定の例は、様々な量の水を含む水性組成物において投与された酵素送達システムについて実施例３に記載されている。酵素活性は、例えば、ＴｈｅｒｍｏＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｏｏｍａｓｉｅ  Ｐｌｕｓ（商標）Ｂｒａｄｆｏｒｄ  Ａｓｓａｙ  Ｋｉｔ（ＴｈｅｒｍｏＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  ２３２３６）を用いてアッセイされた。
【００７２】
本開示の酵素送達システムでは、酵素漏出は経時的に安定であることが望ましい。漏出が発生した場合、初日に大部分が発生し、その後の２００日間は安定に留まる。いくつかの実施形態において、１４日目及び２１日目の酵素漏出のパーセントは、２００日目と同じである。その他の実施形態においては、１４日後に更なる酵素漏出はほとんど又は全くない。いくつかの実施形態においては、水性組成物が２０〜３０℃の温度であり、酵素送達システムが、水性組成物の総重量に基づいて、３５重量％以下の水を含む水性組成物に懸濁される２００日後に、総酵素漏出は２１％以下である。別の実施形態においては、水性組成物が２０〜３０℃の温度であり、酵素送達システムが、水性組成物の総重量に基づいて、３５重量％以下の水を含む水性組成物に懸濁される２００日後に、総酵素漏出は１０％以下である。更に別の実施形態においては、水性組成物が２０〜３０℃の温度であり、酵素送達システムが、水性組成物の総重量に基づいて、３５重量％以下の水を含む水性組成物に懸濁される２００日後に、総酵素漏出は４％以下である。
【００７３】
いくつかの実施形態においては、水性組成物が２０〜３０℃の温度であり、酵素送達システムが、水性組成物の総重量に基づいて、３５重量％以下の水を含む水性組成物に懸濁される２１日後に、その他の実施形態においては１４日後に、総酵素漏出は２１％以下である。
【００７４】
いくつかの実施形態においては、水性組成物が２０〜３０℃の温度であり、酵素送達システムが、水性組成物の総重量に基づいて、３５重量％以下の水を含む水性組成物に懸濁される２１日後に、その他の実施形態においては１４日後に、総酵素漏出は４％以下である。
【００７５】
いくつかの実施形態においては、酵素漏出は、以下：水性組成物が２０〜３０℃の温度であり、酵素送達システムが、水性組成物の総重量に基づいて、７０重量％以下の水を含む水性組成物に懸濁される３０分後に、１０、１１、１２、１３、１４、１５、２０、２５、３０、３１、３２、及び３５％（初期酵素ペイロードに基づく）のいずれか２つの間であり、且つこれらを含む。
【００７６】
いくつかの実施形態においては、水性組成物が２０〜３０℃の温度であり、酵素送達システムが、水性組成物の総重量に基づいて、７０重量％以下の水を含む水性組成物に懸濁される３０分後に、酵素漏出は３２％未満である（初期酵素ペイロードに基づく）。
【００７７】
いくつかの実施形態においては、水性組成物が２０〜３０℃の温度であり、酵素送達システムが、水性組成物の総重量に基づいて、７０重量％以下の水を含む水性組成物に懸濁される３０分後に、酵素漏出は１３％未満である（初期酵素ペイロードに基づく）。
【００７８】
当業者は、本明細書を読み、溶液紡糸繊維からの酵素漏出が、水性組成物における貯蔵中に最小限にされ、洗浄などの目的のための水性組成物の実際の使用の際にのみ酵素放出が生じることが望ましいことを理解するであろう。例えば、液体洗剤製剤の場合、溶液紡糸繊維からの酵素漏出は、７０重量％未満の水を含む液体洗剤組成物における貯蔵中に最小限にされることが望ましく、或いは、約３５重量％〜約７０重量％、又は約４０重量％〜約７０重量％の水を含む別の実施形態においては、酵素放出は、液体洗剤組成物の水による希釈が生じる洗浄段階でのみ生じることが望ましい。
【００７９】
本明細書において使用される場合、「要因」という用語は、酵素送達システムから酵素が望ましく放出される条件を意味する。例えば、本明細書において使用される場合、要因は、酵素送達システムからの酵素の放出を引き起こすために、酵素送達システムを含む水性組成物を水のある閾値のパーセントを超えて希釈することを意味する場合がある。封入された繊維から酵素を放出させる要因は、水の量及び水性組成物の温度に依存することになる。いくつかの実施形態においては、７０％を超える水及び２０〜３０℃の温度を有する水性組成物は、酵素を繊維から放出させる要因である。更に別の実施形態においては、４０〜７０％の水及び３０℃を超える温度を有する水性組成物は、酵素を繊維から放出させる要因となり得る。
【００８０】
酵素送達システムは、水の量が７０％以下である水性組成物（例えば、液体洗剤組成物などの製剤）に保存することができる。酵素送達システムを含む水性組成物は、例えば、液体洗濯用洗剤及び洗濯用事前塗布（ｐｒｅｓｐｏｔｔｉｎｇ）組成物などの、本明細書で前述された水性洗浄組成物であることができる。
【００８１】
繊維から酵素の放出を引き起こすために、水性組成物を水中で又は水で希釈して、希釈溶液の総重量に基づいて水の量を７０％超に増加させ、これにより繊維からの酵素の放出を引き起こすことができる。好ましくは、要因の条件が達成されると、酵素送達システムに封入された酵素の少なくとも９０重量％又は少なくとも９５重量％が、２０分未満、又は別の実施形態においては１５分又は１０分未満で放出されることが望ましい。
【００８２】
前述のように、本開示の酵素送達システムでは、３０〜０℃の温度で、酵素が繊維から放出され、エネルギー使用量を著しく減少させることは驚くべきことである。これは、洗濯用途に特に有利である。いくつかの実施形態においては、要因は、所望の最終用途に応じて変更することができる。その他の実施形態においては、約０〜約３０℃の温度で約１５分未満、本明細書に記載の水性組成物を希釈すると、封入された酵素の全て（１００重量％）の放出が引き起こされることが望ましい。
【００８３】
いくつかの実施形態においては、酵素は、細胞又は細胞破片を実質的に含まない組成物で提供される。
【００８４】
いくつかの実施形態においては、酵素送達システムは、
ａ）水溶性ポリマー樹脂、および
ｂ）酵素
を含む複数の溶液紡糸繊維を含み、
この場合に、酵素は、溶液紡糸繊維に封入され、溶液紡糸繊維の総重量に基づいて、０．１〜４０重量％、又は０．１〜３０重量％、又は０．１〜１５重量％の量で存在し、封入後の活性酵素のパーセントは、５０〜１００％であり、溶液紡糸繊維の少なくとも一部は、２５ミクロン以下の繊維直径を有する。本明細書に記載の酵素送達システムのいくつかの実施形態においては、溶液紡糸繊維の少なくとも３４％は、０．８１ミクロン以下の平均繊維直径を有する。
【００８５】
別の実施形態においては、酵素送達システムは、
ａ）ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、プルラン又はこれらの混合物から選択される水溶性ポリマー樹脂、および
ｂ）酵素
を含む複数の溶液紡糸繊維を含み、
この場合に、酵素は、溶液紡糸繊維に封入され、溶液紡糸繊維の総重量に基づいて、０．１〜１５重量％の量で存在し、封入後の活性酵素のパーセントは、５０〜１００％であり、溶液紡糸繊維の少なくとも一部は、２５ミクロン以下の繊維直径を有する。
【００８６】
水溶性ポリマー樹脂が、ポリビニルアルコールを含む又はポリビニルアルコールから選択される本明細書に記載の酵素送達システムのいずれかの実施形態においては、ポリビニルアルコールは、いくつかの例では、２０〜５４％の結晶化度を有する完全に加水分解されたポリビニルアルコールであることができ、又はその他の例では、３５％未満の結晶化度を有する完全に加水分解されたポリビニルアルコールであることができる。
【００８７】
いくつかの実施形態においては、酵素送達システムは、
ａ）完全に加水分解されたポリビニルアルコール、および
ｂ）酵素
を含む複数の溶液紡糸繊維を含み、
この場合に、酵素は、溶液紡糸繊維に封入され、溶液紡糸繊維の総重量に基づいて、０．１〜４０重量％の量で存在し、封入後の活性酵素のパーセントは、５０〜１００％であり、溶液紡糸繊維の少なくとも一部は、２５ミクロン以下の繊維直径を有し、且つ、水性組成物が２０〜３０℃の温度であり、酵素送達システムが、水性組成物の総重量に基づいて、７０重量％以下の水を含む水性組成物に懸濁される３０分後に、酵素漏出は、３２％未満、或いは１３％未満である。
【００８８】
別の実施形態においては、酵素送達システムは、
ａ）ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、プルラン又はこれらの混合物から選択される水溶性ポリマー樹脂、および
ｂ）ペルヒドロラーゼ、プロテアーゼ、アミラーゼ、又はこれらの混合物から選択される酵素
を含む複数の溶液紡糸繊維を含み、
この場合に、酵素は溶液紡糸繊維に封入され、以下：溶液紡糸繊維の総重量に基づいて、０．１、０．５、１、２、３、４、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、及び４０重量％のいずれか２つの間の及びこれらを含む量で存在し、この場合に、封入後の活性酵素のパーセントは、以下：５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、及び１００％のいずれか２つの間であり、且つこれらを含み、この場合に、溶液紡糸繊維の少なくとも一部は、２５ミクロン以下、又は１．５ミクロン以下、又は０．４ミクロン以下の繊維直径を有し、且つ／又は、この場合に、酵素は、細胞又は細胞破片を実質的に含まない組成物において提供される。
【００８９】
いくつかの実施形態においては、酵素送達システムは、
ａ）ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、プルラン又はこれらの混合物から選択される水溶性ポリマー樹脂、および
ｂ）酵素
を含む複数の電気ブローされた繊維を含み、
この場合に、酵素は、電気ブローされた繊維に封入され、電気ブローされた繊維の総重量に基づいて、０．１〜４０重量％の量で存在し、封入後の活性酵素のパーセントは、５０〜１００％であり、電気ブローされた繊維の少なくとも一部は、２５ミクロン以下の繊維直径を有する。
【００９０】
いくつかの実施形態においては、酵素送達システムは、
ａ）ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、プルラン又はこれらの混合物から選択される水溶性ポリマー樹脂、および
ｂ）ペルヒドロラーゼ、プロテアーゼ、アミラーゼ、又はこれらの混合物から選択される酵素
を含む複数の電気ブローされた繊維を含み、
この場合に、酵素は、電気ブローされた繊維に封入され、電気ブローされた繊維の総重量に基づいて、０．１〜４０重量％の量で存在し、封入後の活性酵素のパーセントは、５０〜１００％であり、電気ブローされた繊維の少なくとも一部は、２５ミクロン以下の繊維直径を有する。
【００９１】
いくつかの実施形態においては、酵素送達システムは、
ａ）２０〜５４％の結晶化度を有する完全に加水分解されたポリビニルアルコール、および
ｂ）酵素
を含む複数の電気ブローされた繊維を含み、
この場合に、酵素は電気ブローされた繊維に封入され、電気ブローされた繊維の総重量に基づいて、０．１〜４０重量％の量で存在し、封入後の活性酵素のパーセントは、５０〜１００％であり、電気ブローされた繊維の少なくとも一部は、２５ミクロン以下の繊維直径を有する。
【００９２】
本開示の別の実施形態は、水性組成物が、水性組成物の総重量に基づいて、７０重量％以下の水を含む、本明細書で前述された酵素送達システムのいずれかを含む水性組成物を提供する。本開示の別の実施形態においては、水性組成物が、水性組成物の総重量に基づいて、約３５重量％〜約７０重量％、又は約４０重量％〜約６５重量％の水を含む、本明細書で前述された酵素送達システムのいずれかを含む水性組成物を提供する。
【００９３】
別の実施形態において、水性組成物は、
ａ）水性組成物の総重量に基づいて、９５重量％以下、或いは７０重量％以下の水、および
ｂ）
Ｉ．水溶性ポリマー樹脂、および
ＩＩ．酵素
を含む複数の溶液紡糸繊維を含む酵素送達システム
を含み、
この場合に、酵素は溶液紡糸繊維に封入され、溶液紡糸繊維の総重量に基づいて、０．１〜４０重量％の量で存在し、封入後の活性酵素のパーセントは、５０〜１００％であり、溶液紡糸繊維の少なくとも一部は、２５ミクロン以下の繊維直径を有する。
【００９４】
酵素送達システムを含む前述の水性組成物の別の実施形態においては、水溶性ポリマー樹脂は、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、プルラン、又はこれらの混合物から選択することができ、且つ／又は、酵素は、ペルヒドロラーゼ、プロテアーゼ、アミラーゼ、又はこれらの混合物から選択することができる。
【００９５】
いくつかの実施形態においては、酵素送達システムの溶液紡糸繊維は、水性組成物に加える前に、織布ウェブ、断片化織布ウェブ、不織布ウェブ、断片化不織布ウェブ、個々の繊維、又はこれらの組み合わせの形態にある。いくつかの実施形態においては、水性組成物は、織布ウェブ、断片化織布ウェブ、不織布ウェブ、断片化不織布ウェブ、個々の繊維、又はこれらの組み合わせの形態の酵素送達システムを含み、この場合に、水性組成物は、水性組成物の総重量に基づいて、７０重量％以下の水を含む。
【００９６】
別の実施形態においては、酵素送達システムは、液体洗剤組成物の総重量に基づいて、７０重量％以下の水を含む液体洗剤組成物で使用され、この場合に、酵素は、洗剤組成物での使用に適した任意の酵素である。
【００９７】
別の実施形態においては、酵素送達システムは、液体洗剤組成物の総重量に基づいて、７０重量％以下の水を含む液体洗剤組成物で使用され、この場合に、酵素は、プロテアーゼ、アミラーゼ、セルラーゼ、リパーゼ、キシラナーゼ、マンナナーゼ、クチナーゼ、ペクチナーゼ、オキシダーゼ、又はこれらの混合物の少なくとも１つを含む、或いはこれらの少なくとも１つから選択される、又は代わりに、酵素は、プロテアーゼ、アミラーゼ、又はこれらの混合物の少なくとも１つを含む、或いはこれらの少なくとも１つから選択される。
【００９８】
別の実施形態においては、酵素送達システムは、洗濯用事前塗布組成物の総重量に基づいて、７０重量％以下の水を含む洗濯用事前塗布組成物で使用される。
【００９９】
酵素送達システムは、酵素の基質、メディエーター、又は補因子を更に含むことができる。「酵素メディエーター」という用語は、酵素活性を増加させることができる任意の化合物を意味する。２つ以上のメディエーターを使用することができる。「補因子」という用語は、補酵素を含むことを意味する。２つ以上の補因子を使用することができる。
【０１００】
本明細書に記載される全ての刊行物、特許出願、特許及び他の参照文献は、参照によりその全体が組み込まれる。特に定義しない限り、本明細書に用いられるすべての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。不一致がある場合、定義を含む本明細書が優先される。
【０１０１】
本明細書に記載されるものと同様の又は均等な方法及び材料を本発明の実施又は試験において使用することができるが、適切な方法及び材料は、本明細書に記載される。
【実施例】
【０１０２】
ポリマー樹脂の記載
ＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８は、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）と、別のモノマーとの９８〜９８．８％加水分解されたコポリマーであり、Ｋｕｒａｒａｙ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から入手可能である。ＥＬＶＡＮＯＬ  ７０−０３は、９８〜９８．８％加水分解されたＰＶＡ（ポリビニルアルコール）であり、同じくＫｕｒａｒａｙ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から入手可能である。
【０１０３】
繊維直径測定
溶液紡糸繊維の繊維直径は以下の通り測定した。ＯＰＣ−８０Ｔオスミウムプラズマコーター（Ｏｓｍｉｕｍ  Ｐｌａｓｍａ  Ｃｏａｔｅｒ）を使用して繊維試料を約１〜３ｎｍのオスミウムでプラズマ被覆し、続いて、熱電及びショットキー電界放出ガン（Ｓｃｈｏｔｔｋｙ−Ｆｉｅｌｄ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｇｕｎｓ）を備えたＨｉｔａｃｈｉ  ＳＵ３５００及びＨｉｔａｃｈｉ  ＳＵ５０００  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ（ＶＰ）顕微鏡でＳＥＭにより分析し、それぞれ、５〜１０ｋＶ（ＳＵ３５００）又は１〜５ｋＶ（ＳＵ５０００ＶＰ）で６０〜１２０Ｐａの範囲の圧力下で操作した。平均繊維直径を、それぞれの試料の少なくとも１００の繊維から直径を測定することによって決定した。
【０１０４】
実施例１
実施例１は、繊維に封入された酵素が遊離酵素とほぼ同一の酵素活性を示し、繊維の酵素分布が非常に均一であることを示す。
【０１０５】
使用したポリビニルアルコールポリマーは、ＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８であった。１部の液体ペルヒドロラーゼ変異体濃縮物（約３．５重量％）を、９部の１５重量％の水性ＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８ＰＶＡ溶液に加えて、ポリマー−酵素溶液を生成した。ペルヒドロラーゼ酵素含有ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維を、電気ブローを使用して調製した。ポリマー−酵素溶液を、高電圧が印加されるオリフィス又はキャピラリーノズルからなる紡糸口金を通して押し出す。溶液がノズルの先端から出てくると、圧縮空気が溶液に直接吹き付けられて繊維を形成し、繊維は接地された収集器のウェブに集められる。繊維が形成されながら、溶媒は溶液から蒸発する。電圧、エンクロージャー（ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）温度、プロセス空気流量を、それぞれ２０〜１１０ｋＶ、室温〜６０℃、及び０〜２０標準立方フィート／分（ｓｃｆｍ）の範囲で操作又は設定する。これは、２．２重量％の封入された酵素を有する得られた繊維マットに相当した。
【０１０６】
１部の液体ペルヒドロラーゼ変異体濃縮物（約３．５重量％）を、９０部の１５重量％の水性ＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８ＰＶＡ溶液に加え、前述と同じ方法で繊維マットを作製した。これは、０．２重量％の封入された酵素を有する得られた繊維マットに相当した。
【０１０７】
酵素が封入されたＰＶＡ繊維の繊維直径を、前述の手順に従って分析した。平均繊維直径は、それぞれの試料における少なくとも１００の繊維から直径を測定することによって決定した。結果を表１に示す。
【０１０８】
【表１】
2019502373.tif 000004
【０１０９】
ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動（ＳＤＳ−ＰＡＧＥ）プロトコール又はＬａｅｍｍｌｉ方法（Ｌａｅｍｍｌｉ、ＵＫ（１９７０））Ｃｌｅａｖａｇｅ  ｏｆ  ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  ｐｒｏｔｅｉｎｓ  ｄｕｒｉｎｇ  ｔｈｅ  ａｓｓｅｍｂｌｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｈｅａｄ  ｏｆ  ｂａｃｔｅｒｉｏｐｈａｇｅ  Ｔ４．Ｎａｔｕｒｅ  ２２７（５２５９）：６８０−６８５）を用いてタンパク質含量を直接測定することにより、繊維マットにおける酵素の分布を決定した。２．２重量％の封入されたペルヒドロラーゼ変異体を含んだ繊維マットの様々な領域から１０の小さな切片（約０．４インチ×約０．４インチ）を切断した。１０の切断した切片のそれぞれの酵素含量をＳＤＳ−ＰＡＧＥにより測定し、出発となる紡糸溶液に用いた酵素の既知の量（理論量）と比較した。表２は、繊維マットの酵素分布が、０．９０μｇの理論量と比較して平均０．８６±０．０９μｇで非常に均一であることを示すＳＤＳ−ＰＡＧＥ分析の結果を示す。
【０１１０】
封入効率を決定し、これは前述で記載したように紡糸のための出発となる溶液に使用される酵素の量に対する繊維マットに封入された酵素の量の尺度である。繊維マットの全ての測定された切片の平均封入効率は、９５±１０％で１００％に非常に近く、この差は、統計的誤差又はランダムな誤差の範囲内であり得、封入方法が、噴霧乾燥及び流動床プロセスなどの従来の封入方法より効率的であり得ることを実証している。結果を表２に示す。
【０１１１】
【表２】
2019502373.tif 000005
【０１１２】
２．２重量％のペルヒドロラーゼ変異体を含む繊維マットのＰＶＡ繊維に封入されたペルヒドロラーゼ酵素の活性は、繊維マットとトリアセチン及び過酸化水素との反応の際の緩衝水性媒体における過酢酸の生成によって決定した。２．２重量％の酵素含量を有するＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８からなる新しい繊維マットを前述のように作製した。１〜８０ｍｇの範囲の対応する重量を有する２５ｍｍ２〜１ｃｍ２の範囲の試料サイズからなる切断された電気ブローされた繊維マットを使用した。反応媒体は、１５０〜２００ｍＭのトリアセチン及び過酸化水素（３０〜２００ｍＭ）を含む４ｍＬ緩衝液（１００ｍＭリン酸ナトリウム、ｐＨ７．２）を含んだ。８０μｇ／ｍＬのペルヒドロラーゼ酵素に相当する量の繊維マットを反応媒体に加えた。１８０μＬの反応液を２０μＬの１．０Ｍリン酸を含むバイアルに移して酵素反応を停止させることによって、０、５、１５、３０、６０、及び１０５分で反応をサンプリングした。酸で急冷した溶液を遠心分離した（１２，０００ｒｐｍ、５分間）。上清（０．０１０〜０．０５０ｍＬ）を、その後の改変されたＫａｒｓｔ誘導体化（ｄｅｒｉｖａｔｉｚａｔｉｏｎ）プロトコール（Ｐｉｎｋｅｒｎｅｌｌ，Ｕ．Ｅｆｆｋｅｍａｎｎ，Ｓ．Ｋａｒｓｔ，Ｕ．Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  ＨＰＬＣ  ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｅｒｏｘｙａｃｅｔｉｃ  ａｃｉｄ  ａｎｄ  ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｐｅｒｏｘｉｄｅ，１９９７，Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．６９（１７）：３６２３−３６２７）のために０．３００ｍＬのＨＰＬＣ等級の水を含むスクリューキャップ付きガラスＨＰＬＣバイアルに移した。最初のＫａｒｓｔ誘導体化反応を開始するために、アセトニトリルに溶解した２０ｍＭのＭＴＳ（メチル−ｐ−トリル−スルフィド）０．１００ｍＬを、容積型ピペットを用いて加えた。バイアルに蓋をし、内容物を静かに混合した後、約２５℃で、暗所で１０分間インキュベートした。続いて、０．４００ｍＬのアセトニトリル及びアセトニトリルに溶解した４９ｍＭのＴＰＰ（トリフェニルホスフィン）０．１００ｍＬをそれぞれのバイアルに加えた。バイアルをボルテックスして内容物を混合し、バイアルを約２５℃で、暗所で３０分間インキュベートした。次いで、内部標準溶液、アセトニトリルに溶解した２．５ｍＭのＤＥＥＴ（Ｎ、Ｎ−ジエチル−ｍ−トルアミド）０．１００ｍＬを、容積型ピペットを用いて加え、バイアルを再びキャップし、内容物を激しく振盪して混合した。試料をＨＰＬＣで評価し、ＭＴＳＯ（メチル−トリル−スルホキシド）について分析した。
【０１１３】
又、過加水分解（ｐｅｒｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ）反応の速度及び大きさを、ペルヒドロラーゼを封入した繊維のものと比較するために、２つの対照反応を行った。１つの対照は、封入されたペルヒドロラーゼを含まないＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８のＰＶＡ繊維マットを伴う過加水分解反応であり、もう一方の対照は、溶液の遊離酵素を伴う過加水分解反応である。表３に、過酢酸生成を測定することにより、２．２重量％の酵素含量を有するＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８における酵素ペルヒドロラーゼの活性を決定した結果を要約する。それぞれの測定は、通常、少なくとも３回の反復の平均である。繊維に封入された酵素は、過加水分解反応において生成された過酢酸によって示されるように、溶液の遊離酵素とほぼ同一の酵素活性を示し、これは、電気ブロープロセスによるポリマー繊維への酵素の封入が酵素に対して有害な影響を与えず、封入された酵素は、水溶液に入れられたときに利用可能であることを実証している。酵素を含まない繊維は、過酢酸の生成がかなり制限されたことを示す。結果を表３に示す。
【０１１４】
【表３】
2019502373.tif 000006
【０１１５】
実施例２
実施例２は、酵素活性が維持されるプルラン繊維に封入された０．１７％及び１．７％のペルヒドロラーゼを示す。ペルヒドロラーゼ酵素含有プルラン繊維は、実施例１における電気ブロー法を用いて調製した。プルランは、α−１，６グルコシド結合によって結合された連続したマルトトリオース単位からなる水溶性多糖である。日本のＨａｙａｓｈｉｂａｒａ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入した白色粉末で無臭の食品グレードのプルランを攪拌しながら水に溶解し、プルラン溶液を調製した。１部の液体ペルヒドロラーゼ酵素濃縮物（約３．５重量％）を、７．５部の２０重量％のプルラン水溶液に加えた。これは、１．７重量％の封入された酵素を有する得られた繊維マットに相当した。別の方法では、１部の液体ペルヒドロラーゼ酵素濃縮物（約３．５重量％）を、７５部の１５重量％プルラン水溶液に加えた。これは、０．１７重量％の封入された酵素を有する得られた繊維マットに相当した。酵素を封入したプルラン繊維の繊維直径を、前述の方法に従って分析した。平均繊維直径は、それぞれの試料において少なくとも１００の繊維から直径を測定することによって決定した。結果を表４に示す。
【０１１６】
【表４】
2019502373.tif 000007
【０１１７】
プルラン繊維のペルヒドロラーゼ酵素の活性を、実施例１と同じ手順を用いて評価した。表５は、過酢酸生成を測定することにより、プルラン繊維に封入された酵素ペルヒドロラーゼの活性を決定した結果を要約する。試料Ａは、過加水分解反応における合計０．０１１ｍｇのペルヒドロラーゼと同等である０．１７重量％のペルヒドロラーゼを含む６．３ｍｇの切断されたプルラン繊維マットを表す。試料Ｂは、過加水分解反応における合計０．０４６ｍｇのペルヒドロラーゼと同等である１．７重量％のペルヒドロラーゼを含む２．７ｍｇの切断されたプルラン繊維マットを表す。データは、プルラン含有繊維の両方の試料の過酢酸生成が、酵素を含まない繊維よりも実質的に高く、酵素活性が維持されることを実証したことを示した。過酢酸の生成は、反応液における酵素含量の増加とともに増加した。結果を表５に示す。
【０１１８】
【表５】
2019502373.tif 000008
【０１１９】
実施例３
実施例３は、２００日後の酵素漏出が１日後とほぼ同じである、酵素活性が最小の酵素漏出で維持されるポリビニルアルコールのプロテアーゼの封入を示す。
【０１２０】
Ａ．プロテアーゼ酵素含有ＰＶＡ繊維の調製
プロテアーゼ酵素含有ＰＶＡ繊維は、実施例１における電気ブロー法を用いて調製した。１部の液体プロテアーゼ酵素濃縮物（約１２重量％）を、３５．６部の１５重量％のＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８水溶液に加えた。これは、２．０重量％の封入されたプロテアーゼを有する得られた繊維マットに相当した。
【０１２１】
別の方法では、１部の液体プロテアーゼ酵素濃縮物（約１２重量％）を、１９．６部の３０重量％のＥＬＶＡＮＯＬ  ７０−０３水溶液に加えた。これは、２．０重量％の封入されたプロテアーゼ酵素を有する得られた繊維マットに相当した。
【０１２２】
別の方法では、１部の固体プロテアーゼ酵素濃縮物（約１８重量％）を、２２部の１５重量％のＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８水溶液に加え、前述と同じ方法で繊維マットを作製した。これは、５．１重量％の封入された酵素を有する得られた繊維マットに相当した。
【０１２３】
別の方法では、１部の固体プロテアーゼ酵素濃縮物（約２２重量％）を、１３部の１５重量％のＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８水溶液に加えた。これは、１０．１重量％の封入されたプロテアーゼを有する得られた繊維マットに相当した。
【０１２４】
酵素を封入したＰＶＡ繊維の繊維直径を、本明細書に前述した手順に従って分析した。平均繊維直径を、少なくとも１５０の繊維を測定することによって決定した。
【０１２５】
結果を表６に示す。
【０１２６】
【表６】
2019502373.tif 000009
【０１２７】
Ｂ．洗剤におけるプロテアーゼ漏出の評価
３５重量％の水を含む洗剤製剤におけるＰＶＡ繊維からのプロテアーゼ漏出を、時間（日）の関数として決定した。電気ブローによってＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８及びＥＬＶＡＮＯＬ  ７０−０３からそれぞれ作製され、それぞれ（以下に記載のＡＡＰＦ−ｐＮＡアッセイによって測定）、２．０重量％及び２．０重量％の封入されたプロテアーゼを含む２つのＰＶＡ繊維マトリックスを、小さい約２〜５ｍｍの正方形の片に切断した。既知の量のこれらの切片を、Ｐｒｏｃｔｅｒ＆Ｇａｍｂｌｅから入手可能な既知の量の高水洗浄剤、ＴＩＤＥ  ＨＤＬ（３５重量％の含水量を有する）に加え、そして、表８に示されるように、「洗剤の試料用量」は、パーセントを得るために、洗剤の質量と試料の質量の合計でｇでの繊維マットの試料質量を割り１００をかけてパーセントにしたものと定義される。酵素漏出は、いくつかの時点で混合物からアリコートを採取することによって決定される。これらのアリコートを、約１０００の相対遠心力（ＲＣＦ）の穏やかな条件で遠心分離して、粒子をバルク洗剤から分離し、Ｎ−スクシニル−Ｌ−アラニル−Ｌ−アラニル−Ｌ−プロリル−Ｌ−フェニル−ｐ−ニトロアニリド（ＡＡＰＦ−ｐＮＡ）アッセイを用いてアッセイし、ｇ溶液当たりのプロテアーゼ酵素のｍｇとして表されるプロテアーゼ活性を決定する。繊維のｇ当たりのｍｇでの初期酵素ペイロードを、以下に記載するようにＡＡＰＦ−ｐＮＡアッセイを用いて繊維マトリックスのプロテアーゼ活性をアッセイすることによって決定した。又、封入の際の酵素の安定性における封入プロセスの影響に関する尺度は、繊維における決定された酵素ペイロードから導かれることができる。繊維の酵素の量は予め決定されていることから、活性が維持され、安定である封入された酵素のパーセントを計算することができる。時点と時点の間の貯蔵の際、試料は十分に懸濁され、常には混合されなかった。ＰＶＡ繊維の封入されたプロテアーゼの酵素漏出を、封入された微粒子スブチリシンプロテアーゼ（流動床技術から作製された）、及びベンチマークのための遊離のプロテアーゼ酵素と比較した。
【０１２８】
プロテアーゼ活性を決定するＮ−スクシニル−Ｌ−アラニル−Ｌ−アラニル−Ｌ−プロリル−Ｌ−フェニル−ｐ−ニトロアニリド（ＡＡＰＦ−ｐＮＡ）アッセイ
以下の試薬溶液をＡＡＰＦ−ｐＮＡアッセイで使用した：ＡＡＰＦ基質ストック：ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）に溶解した１６０ｍＭ（即ち、１００ｍｇ／ｍＬ）ｓｕｃ−ＡＡＰＦ−ｐＮＡ、安定性緩衝液：０．００５％ｖ／ｖのＴｗｅｅｎ  ８０を有する１００ｍＭ  ＭＥＳ（ｐＨ５．５）（１０ｍＭ  ＣａＣｌ２を場合により含むことができる）、活性緩衝液：０．００５％ｖ／ｖのＴｗｅｅｎ−８０を有する１００ｍＭトリス（ｐＨ８．５又は８．６）（１０ｍＭ  ＣａＣｌ２を場合により含むことができる）、アッセイ溶液（活性緩衝液に１：１００に希釈した基質ストック）：１００ｍの１Ｍトリス（ｐＨ８．５又は８．６）に溶解した１．６ｍＭ  ＡＡＰＦ−ｐＮＡ。
【０１２９】
手順：酵素標準曲線を、安定性緩衝液において精製したスブチリシンプロテアーゼ（０．５〜１０ｐｐｍ）の連続した希釈を行うことにより調製した。試験試料を、安定性緩衝液において１〜１０ｐｐｍのプロテアーゼ濃度を達成するように調製した。アッセイ溶液を、活性緩衝液で基質ストックを１：１００に希釈することによって調製した。２００μＬのアッセイ溶液を、９６ウェルプレートのそれぞれのウェルに加えた。
【０１３０】
アッセイは、アッセイ溶液プレートのそれぞれのウェルに希釈したプロテアーゼ酵素溶液１０μｌを加えることによって行った。溶液を１０秒間混合し、吸光度の変化を、２５℃にて、マイクロプレートリーダーにおいて４１０ｎｍで測定した（２分に渡り動態モードで設定）。サブチリシンプロテアーゼ活性（ＡＵ＝活性ユニット）を、ｍＯＤ４１５／分×希釈因子として計算し、ここで、ｍＯＤ４１０は、４１０ｎｍで測定し１０００倍した反応生成物の光学密度を意味する。
【０１３１】
２重量％のプロテアーゼを含むＰＶＡ  ＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８及び７０−０３の両方についての繊維における封入されたプロテアーゼの酵素活性（酵素ペイロード）を、ＡＡＰＦ−ｐＮＡアッセイを用いて決定した。繊維にプロテアーゼ封入酵素を投与した後に、激しく攪拌して（４０００超の相対遠心力（ＲＣＦ））、封入されたすべての酵素が放出される又は利用可能であることを確認した。封入前の所定の酵素ペイロードと比較した封入後のアッセイされた酵素ペイロードを決定した（即ち、封入収率）。表７に示すように、封入収率（封入後の活性酵素のパーセント）は、６５％〜９５％である。ＥＬＶＡＮＯＬ  ７０−０３に封入されたプロテアーゼの安定性が低下したことは、３０〜４０℃の温度で酵素を含む紡糸溶液を加熱して、ポリマーを溶液に保持し、ポリマーの沈殿を減少させたことによる。ＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８を伴う紡糸溶液には、加熱は必要なかった。
【０１３２】
結果を表７に示す。
【０１３３】
【表７】
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【０１３４】
酵素漏出試験の結果を表８及び表９に示す。表８及び９に示すように、ＰＶＡの電気ブローされた繊維マトリックスのプロテアーゼ酵素漏出は、著しく減少した。酵素漏出が１日と早期の貯蔵でおおよそ１００％である市販の流動床技術から生成される封入された微粒子スブチリシンプロテアーゼ試料と比較して、２００日間の保存後でさえ、酵素漏出が、ＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８繊維で４％、及びＥＬＶＡＮＯＬ  ７０−０３繊維で２１％に制限されたことを我々は初めて実証する。
【０１３５】
【表８】
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【０１３６】
【表９】
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【０１３７】
Ｃ．水−プロピレングリコール混合物における酵素漏出の決定
種々の含水量を有する水−プロピレングリコール混合物におけるＰＶＡ繊維からのプロテアーゼ漏出を決定した。この混合物は、表１０に示すように、０重量％の水／１００重量％のプロピレングリコール〜１００重量％の水／０重量％のプロピレングリコールを含む範囲にあり、簡易な液体洗剤製剤をシミュレーションすることを目的とした。電気ブローによってＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８から作製され、前述のように２．０重量％及び１０．１重量％の封入されたプロテアーゼを含むＰＶＡ繊維マトリックスを、小さい約２〜５ｍｍの正方形の片に切断した。既知の量のこれらの切片を、２８部の液体水−プロピレン混合物に１部の繊維マトリックスの比で既知の量の水−プロピレングリコール混合物に投入した。繊維に封入された酵素を投与した後の混合物を、手で穏やかに１分未満回し、攪拌せずに放置して保存条件をシミュレーションする。
【０１３８】
酵素漏出は、３０分の時点の後に混合物からアリコートを採取することによって決定される。これらのアリコートを、約１０００の相対遠心力（ＲＣＦ）の穏やかな条件で遠心分離して、粒子をバルク洗剤から分離し、ＴｈｅｒｍｏＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｏｏｍａｓｉｅ  Ｐｌｕｓ（商標）Ｂｒａｄｆｏｒｄ  Ａｓｓａｙ  Ｋｉｔ（ＴｈｅｒｍｏＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  ２３２３６）を用いてアッセイした。結果を表１０に表し、２０ｍｇ／ｇ及び１００ｍｇ／ｇの酵素ペイロードで、酵素漏出が最小限であることを示す。２０ｍｇ／ｇの酵素ペイロードを有する繊維では、含水量が７０％までの混合物では酵素漏出は１２％以下であり、含水量が１００％の混合物では酵素漏出はわずか２５％である。１００ｍｇ／ｇの酵素ペイロードを有する繊維では、含水量が４０％までの混合物では酵素漏出は１０％未満であり、含水量が５０〜１００％の範囲の混合物では酵素漏出はわずか３０％である。これは、封入された酵素の大部分が、激しい撹拌が適用されない限り、１００％含水量においてでさえ繊維マトリックス内に保持されることから、興味深い発見である。本明細書では例示されていないが、出願人らは、７０重量％を超える水の濃度で酵素を放出するための要因条件を達成するために、繊維直径及び／又はポリマー結晶化度などのパラメーターを調整することによって、可溶特性において、溶液紡糸繊維は変更可能であると考えている。
【０１３９】
【表１０】
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【０１４０】
実施例４
実施例４は、ポリビニルアルコールにおけるアミラーゼの封入を示す。
【０１４１】
アミラーゼ酵素含有ＰＶＡ繊維を、実施例１における電気ブロー法を用いて調製した。１部の液体アミラーゼ酵素濃縮物（約８重量％）を、１５部の１５重量％ＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８水溶液に加えた。これは、３．６重量％の封入されたアミラーゼ酵素を有する得られた繊維マットに相当した。酵素を封入したＰＶＡ繊維の表面形態及び繊維直径を、本明細書に前述した方法に従って走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて分析した。平均繊維直径及び標準偏差（±）は、少なくとも４７４の繊維から直径を測定することによって決定した。結果を表１１に示す。
【０１４２】
【表１１】
2019502373.tif 000014
【０１４３】
実施例５
実施例５は、酵素を有する及び有さないＰＶＡ繊維マットの可溶性挙動を示す
【０１４４】
水−アルコール混合物における可溶性挙動
水、エタノール、及び水とエタノールの混合物に入れられたＰＶＡ繊維マットの可溶性挙動を、図１に上面図の視点から示す。ＰＶＡ含量の重量パーセントは、０．０５重量％（下段）〜０．５重量％（下段から２列目）〜１．５重量％（下段から３列目）〜２．５重量％（上段）まで変動した。試験した溶液の組成は、左から右に変動した：１００重量％のエタノール、８５重量％のエタノール／１５重量％の水、７０重量％のエタノール／３０重量％の水、６０重量％のエタノール／４０重量％の水、５０重量％のエタノール／５０重量％の水、３０重量％のエタノール／７０重量％の水、及び１００重量％の水。図１は、０．０５重量％のＰＶＡ含量で、ＰＶＡ繊維マットが、４０重量％以上の含水量にて溶液で５分後に視覚的に消失することを示す。図１の下段から３列目及び上段では、１．５重量％及び２．５重量％のＰＶＡ含量のＰＶＡ繊維マットが、溶液で５分後に１００重量％の水でほぼ分解するが、７０重量％の水までの濃度ではほとんど変化していないことが伺える。これは、水溶液でのＰＶＡ含量の量及び水の重量パーセントなどの変数によって酵素放出が引き起こされる可能性があることを示唆している。
【０１４５】
水、プロピレングリコール、及び水とプロピレングリコールの混合物に入れられたＰＶＡ繊維マットの可溶性挙動を、上面図及び側面図の視点から図２に示す。試験した溶液の組成は、左から右に変動した：１００重量％のプロピレングリコール、８５重量％のプロピレングリコール／１５重量％の水、７０重量％のプロピレングリコール／３０重量％の水、６０重量％のプロピレングリコール／４０重量％の水、５０重量％のプロピレングリコール／５０重量％の水、３０重量％のプロピレングリコール／７０重量％の水、及び１００重量％の水。図２は、５０％の水で分解し始め、１００重量％の水に溶解しているように伺えるＰＶＡ繊維マットを示す。
【０１４６】
水、プロピレングリコール、及び水とプロピレングリコールの混合物に入れられた２．２重量％のペルヒドロラーゼ変種をその中に封入したＰＶＡ繊維マットの可溶性挙動を、上面図及び側面図の視点から図３に示す。試験した溶液の組成は、左から右に変動した：１００重量％のプロピレングリコール、８５重量％のプロピレングリコール／１５重量％の水、７０重量％のプロピレングリコール／３０重量％の水、６０重量％のプロピレングリコール／４０重量％の水、５０重量％のプロピレングリコール／５０重量％の水、３０重量％のプロピレングリコール／７０重量％の水、及び１００重量％の水。図３は、５０％の水で著しく分解し始め、１００重量％の水に溶解しているように伺えるＰＶＡ繊維マットを示す。
【０１４７】
図１〜３に示されるＰＶＡ繊維マットは、前述の酵素を有する又は有さない、ＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８から作製された電気ブローされた繊維マット試料であり、実施例１に記載したように調製された。
【０１４８】
酵素を有する又は有さないＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８ＰＶＡ繊維マットは、プロピレングリコール及びエタノール、並びに４０％までの含水量を有する水とプロピレングリコール又はエタノールとの混合物において分解及び消失しない。更に、１００％の水での繊維マットの消失は、繊維質量対溶媒質量比又は混合物における繊維固体含量の重量％の関数である。図１において、０．５重量％を超えるＰＶＡでは、含水量が０％から１００％に増加するにつれて、溶媒混合物において、繊維固体の全てが消失するわけではないことが分かる。
【０１４９】
更に、これらの図から、保存中の酵素漏出を抑制するために、ＰＶＡ含量及び製剤における含水量などの変数を変動させることが可能であるが、溶液の組成がほぼ１００重量％の水を含む場合の水で著しく希釈した際に、酵素の放出を引き起こす可能性があることに留意されたい。
【０１５０】
実施例６
実施例６は、刊行されたジャーナルの論文「Ｓｉｍｐｌｅ  ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ  ｉｎ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  ｔｙｐｅｓ  ｏｆ  ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ，Ｌ．Ｐｒｏｃｈａｚｋｏｖａ，Ｙ．Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ−Ｍｕｎｏｚ，Ｊ．Ｐｒｏｃｈａｚｋａ，Ｊ．Ｗａｎｎｅｒａ，２０１４，Ｉｎｔｅｒｎ．Ｊ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．，９４，３９９−４１０」に記載された分光光度法を用いて実施されたＰＶＡ可溶性の定量的測定を示し、この論文は、以下を含む上記の刊行物に前述されたＰｒｉｔｃｈａｒｄ方法によるヨウ素との複合化に基づく：Ｉ．Ｆ．Ａｌｅｋｓａｎｄｒｏｖｉｃｈ  ａｎｄ  Ｌ．Ｎ．Ｌｙｕｂｉｍｏｖａ，Ｆｉｂｒｅ  Ｃｈｅｍ．２４，１５６（１９９３）；Ｄ．Ｐ．Ｊｏｓｈｉ，Ｙ．Ｌ．Ｌａｎ−Ｃｈｕｎ−Ｆｕｎｇ  ａｎｄ  Ｊ．Ｇ．Ｐｒｉｔｃｈａｒｄ，Ａｎａｌ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ．１０４，１５３（１９７９）；Ｙ．Ｍｏｒｉｓｈｉｍａ，Ｋ．Ｆｕｊｉｓａｗａ  ａｎｄ  Ｓ．Ｎｏｚａｋｕｒａ，Ｐｏｌｙｍ．Ｊ．１０，２８１（１９７８）；Ｊ．Ｇ．Ｐｒｉｔｃｈａｒｄ  ａｎｄ  Ｄ．Ａ．Ａｋｉｎｔｏｌａ，Ｔａｌａｎｔａ．１９、８７７、（１９７２）。
【０１５１】
定量的ＰＶＡ可溶性分析
ＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８からの電気ブローされた繊維マット試料を、実施例１に記載したように調製した。これらの繊維マットを、一晩真空乾燥し、秤量し、２０ｍｌのシンチレーションバイアルに入れた。プロピレングリコールをＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから購入し、１８．２ＭΩ．ｃｍの抵抗率を有する高純度の水を、インラインのＭｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｓｙｎｅｒｇｙ（登録商標）ＵＶ水浄化システムから得た。０、１５、３０、４０、５０、７０、及び１００％の範囲の種々の含水量での水−プロピレングリコール混合物をバイアルに加えて、混合物において３．５重量％及び０．５重量％の最終固体濃度を得、少なくとも２４時間撹拌した。混合物を遠心分離し、ＰＶＡ決定のためにアリコートを採取した。
【０１５２】
ＰＶＡ含量は、以下の通り、ホウ酸及びヨウ素を用いた前述のジャーナルの論文に基づくＵＶ−Ｖｉｓ分光光度法によって測定した。５００μｌのアリコートを５ｍｌエッペンドルフチューブに加えた。１５００μｌのホウ酸（０．０４ｇ／ｍｌ）を加え、溶液をボルテックスした。２０００μｌの蒸留したＭｉｌｌｉｐｏｒｅ水を加えて、最終容量を４０００μｌとした。溶液をボルテックスし、１０００μｌのヨウ素溶液を加え、ボルテックスした。溶液を、１５分間インキュベートし、吸光度を５９０ｎｍで測定した。試料を二重に調製した。
【０１５３】
測定結果を表１２に示す。全体的な可溶性は、２つの方法で表される：初期固体の重量％で、溶解した溶媒混合物に入れられた初期固体のパーセント量を意味し、且つ、ｍｇ／ｍｌで、溶媒のｍｌ当たりに溶解したｍｇでの固体の量を意味する。混合物において含水量が５０％まで増加するにつれて、ＰＶＡ可溶性は、混合物における３．５重量％の固体濃度レベルについては、０〜１９重量％、又は０〜６．６ｍｇ／ｍｌに等価分、及び、混合物における０．５重量％の固体濃度レベルについては、０〜２１重量％、又は０〜１．０ｍｇ／ｍｌに等価分、増加した。これらは興味深い結果であるが、その理由は、繊維マットは、肉眼から見て、分解、収縮、及び／又は消失したが、すべてが理論的又は定量的に溶解するわけではないことを示しているからである。おそらく、消失した未溶解のＰＶＡは、肉眼で見るには小さすぎる。
【０１５４】
ＰＶＡ繊維マットの水での可溶性挙動を、製造業者から得られたままのＰＶＡ粉末と比較して、目視検査によって決定した。製造業者から得られたままのＥＬＶＡＮＯＬ  ７０−０３及びＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８はともに、室温及び低温で水に溶解しない。
【０１５５】
ＥＬＶＡＮＯＬ  ７０−０３及びＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８を溶解するため、推奨するように、ＰＶＡを加える前に水溶媒を少なくとも９０℃に加熱し、次いで攪拌しながらＰＶＡ−水混合物を連続的に加熱することが推奨される。繊維に変換すると、水でのＥＬＶＡＮＯＬ  ７０−０３及びＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８繊維の急速な断片化及び最終的な消失があることが驚くべきことに発見された。
【０１５６】
繊維の可溶性挙動は、０．１重量％のＰＶＡ濃度で、インラインのＭｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｓｙｎｅｒｇｙ（登録商標）ＵＶ水浄化システムから得られた１８．２ＭΩ−ｃｍの抵抗率を有する高純度の水で約１．２インチ×１．２インチの正方形の繊維断面を１５０ｍｌのビーカーに入れることによって決定した。水を２５０ｍＬのジャケット付き反応ケトルにおける５０：５０の水：エチレングリコールで満たした循環浴（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｎｅｓｌａｒ  Ｍｅｒｌｉｎ  Ｍ２５）で所望の温度まで冷却し、デジタル読み出し表示（Ｆｌｕｋｅ  ５２ＩＩ）に接続された８０ＰＫ−１温度プローブでモニターした。所望の温度に冷却した水をデカントし、視覚的可溶性測定に使用した。水−ＰＶＡ混合物の温度を、±１℃の精度のアルコール温度計を用いてモニターした。
【０１５７】
水に入れられた繊維マットは、室温（約２５℃）で２分以内、１５℃で２．５〜５分、１０℃で３〜７分、５℃で５〜１０分、及び０℃に近いところで１０〜２０分の間に視覚的に消失した。
【０１５８】
表１２は、分光光度法を用いてＫｕｒａｒａｙ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から受け取ったままのＥＬＶＡＮＯＬ  ８０−１８繊維マット及び粉末の定量的可溶性測定値を示す。
【０１５９】
【表１２】
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【０１６０】
繊維の結晶化度とサイズが可溶性に及ぼす影響
封入された酵素の漏出は、ＰＶＡポリマーの結晶化度及び繊維のサイズなどのパラメーターを介してＰＶＡポリマーの可溶性を制御することによって制御することができる。
【０１６１】
動的試料熱量測定（ＤＳＣ）を用いて繊維試料の結晶化度を測定した。ＤＳＣセルにおける乾燥プロセスの温度及び時間を最適化するために、５及び１０分のタイミングで、７５℃及び１００℃で試料に対して実施された実験は、ほとんど行わなかった。選択された乾燥の最適温度及び時間は、１００℃及び１０分であった。
【０１６２】
乾燥したＰＶＡ粉末及び繊維試料の融解エンタルピーを測定するために、５℃／分で２０℃から１００℃までＤＳＣ実験を行った。次いで、試料を１００℃で１０分間保持した後、１０℃／分で０℃に冷却した。次いで、ＴＡ  ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＱ１０００ＤＳＣを用いて、Ｎ２雰囲気中、１０℃／分で０℃〜２５０℃の１つの加熱温度プロファイルにおいて乾燥した試料について実験を続けた。
【０１６３】
表１３は、一定の繊維直径での結晶化度に関連するＰＶＡ繊維マットの様々な可溶性を示す。繊維の結晶化度が増加するにつれて、可溶性は低下する。結晶化度を測定する際に一定の繊維直径を確保するために、同じ繊維マットからの試料を１２０℃及び１５０℃で１時間アニールし、アニールした繊維マットの結晶化度測定値を基準のアニーリングされていない繊維マット試料と比較した。
【０１６４】
【表１３】
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【０１６５】
表１４は、一定の結晶化度での繊維サイズに関連するＰＶＡ繊維の可溶性の影響を示す。繊維のサイズが増加するにつれて、可溶性は減少した。同様の結晶化度を有する２０ミクロンのサイズの繊維を、Ｓａｋｕｒａｄａ，Ｉ．Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ  ｆｉｂｅｒｓ．１９８５，Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．ＮＹ．によって記載されている湿式紡糸を用いて調製した。
【０１６６】
【表１４】
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【０１６７】
本明細書における材料、方法及び実施例は例示に過ぎず、特に言及された場合を除き、限定されることは意図されない。
【０１６８】
概要又は実施例において前述の作業の全てが必要とされず、一部の特定の作業は必要とされなくてもよく、記載されるものに加えて、更なる作業が実行されてもよいことに留意されたい。更に、それぞれの作業が記載される順番が、必ずしも、それらが実行される順番であるというわけではない。本明細書を読めば、当業者は、具体的な必要又は要求のためにどの作業を使用することができるかを決定することができるであろう。
【０１６９】
以上の明細書において、具体的な実施形態を参照しながら本発明を説明してきた。しかしながら、様々な改変及び変更が、以下の特許請求の範囲に説明する本発明の範囲から逸脱することなく行い得ることを当業者なら理解されるであろう。
【０１７０】
従って、本明細書は、限定的意味ではなく例示的なものと見なすべきであり、こうした改変はすべて、本発明の範囲内に包含されることが意図されている。
【０１７１】
特定の実施形態に関して、利益、その他の利点、及び問題に対する解決法を以上に記載してきた。しかしながら、これらの利益、利点、問題の解決法、並びに、なんらかの利益、利点、又は解決法を発生させたり、より顕著にしたりすることがある、いずれの要素も、特許請求の範囲のいずれか又はすべての重要、必要、又は本質的な特徴又は要素であるとして解釈すべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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